.1.1 高强度钢 高强度钢是指冷轧 340MPa、热轧 490MPa 以上的钢。钢的强度越高，减重效果越好。相对于传统的 340MPa 的材料,600MPa 级的钢种在理论上的减重潜能大约为 20%，800MPa 的材料减重潜能会提高至 30% 以上。目前高强钢主要应用在汽车安全件、底盘及车身等方面。 由于高强度钢相对于其他轻量化材料使用成本更低，各大车企以及相关配套企业对第三代先进高强度 钢研究及资金的投人力度越来越大。这些钢种通过调节合金成分及热处理工艺，获得比现有先进高强度钢更 高的强度和延展性能，连接能力也更加高效，同时成本也低。预计到 2020 年全球汽车先进高强度钢需求量 2839 万吨，年均复合增长 12%，对应市场规模 4258 亿元。 2.1.2 铝合金 铝的密度是钢的 1/3，质量更轻，具有较高的比强度、很好的挤压性、很强的耐腐蚀性和高度的可回收 性。铝合金在汽车产品上运用，减重的同时，能实现更加的刹车性、更优的操控性、更好的驾驶舒适度和更 突出的动力。铝合金型材生产工艺流程:熔铸、挤压、表面处理、深加工工。 目前铸造铝合金约占汽车用铝量的 77%，可用于制造发动机零部件、壳体类零件和底盘上的其他零件； 变形铝合金(锻造铝合金和铝合金板材)在车身零件及结构件的应用方面也发展较快，主要应用于发动机盖、 翼子板、保险杠、车厢底板结构件、热交换器、车轮以及车身骨架等。汽车车身用铝合金材料主要包括：铜 元素含量最高、硬度也较高的 2000 系；主含镁元素，又称“镁铝合金”的 5000 系；镁硅含量高、抗腐蚀和 抗氧化性能好的 6000 系；镁锌铜含量高、可热处理合金、有良好的耐磨性和焊接性的 7000 系。汽车车身的 不同受力部位会采用不同系列型号的板材、型材、管材及高性能铸铝等铝合金材料。 中国乘用车单车用铝量距离发达国家仍有一定距离。预计到 2020 年，我国乘用车平均单车用铝量将达 231kg，年平均复合增速达 15%。预计 2020 年我国汽车用铝量需求为 510 万吨，按照车用铝合金 4 万元/吨 市场价计算，市场空间可达 2500 亿元。2016-2020 年 CAGR 为 12%，其中 SUV 和新能源汽车将是汽车用铝 成长最快的领域。 2.1.3 镁合金 镁合金是目前商用的最轻的金属结构材料。镁的密度只有 1.8 g/cm3，是铝的 2/3，钢的 2/9，采用镁合 金可在使用铝合金的基础上再减轻 15%-20%。镁合金具有优良的导电性、导热性、电磁屏蔽性能、高的比 度、减震性、加工工艺性能、易回收和有利于环保。现阶段 62%的镁合金制品应用在汽车产业上，镁合金在 汽车上的应用主要集中于车身、发动机和内饰三大部分。镁合金在汽车上应用的零部件有 100 多种，主要分 为壳类和架类两类零件。 北美、欧洲、日本等地汽车用镁持续增长，我国成长空间大。2015 年北美地区单车用镁量已达到 3.8kg， 使用和研发中的镁合金零部件达 100 多种；日本单车用镁量高达 9.3kg，越来越多的在汽车的变速杆、座椅 架等部位采用镁合金材料；欧洲车用镁合金铸件的使用量以年均 25%的速度增长，奔驰、通用、宝马的部分 车型，镁合金用量已超过 20kg。相比而言，我国 2015 年单车用镁量约为 1.5kg。预计 2020 年国内单车用镁 量目标为 10kg，汽车业对镁合金的需求量将达到 33.1 万吨。 2.1.4 碳纤维复合材料 碳纤维是有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的，一种含碳量在 95%以上的高强度、高模量的新型纤维 材料。碳纤维是一种高强度、高模量的高性能纤维材料，不仅具有碳材料强抗拉力的特性，还兼具纤维软加 工性，与传统材料相比，碳纤维密度不到钢的 1/5，强度是钢的 8 倍。碳纤维还对一般的有机溶剂、酸、碱 具有良好的耐腐蚀性，具有很好的润滑性，摩擦系数小，导电性好，不存在生锈问题。